專利名稱：黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用于以玉米秸稈為原料制造的草食動(dòng)物用黑貯粗飼料的液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑配方。
背景技術(shù)：
所謂黑貯，是以玉米等農(nóng)作物秸稈為原料，經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)的呈黑/棕色的粗飼料，可以長期貯存，能單獨(dú)飼喂或與其他飼料成分混合飼喂草食動(dòng)物。
目前對(duì)于產(chǎn)籽玉米秸稈的處理方法主要有四種作為垃圾焚燒、作為農(nóng)區(qū)生活用燃料、直接還田、用作草食動(dòng)物粗飼料，其中用作草食動(dòng)物粗飼料又有4種處理方式，下面對(duì)于其缺點(diǎn)分析說明如下一、作為農(nóng)業(yè)垃圾直接焚燒既浪費(fèi)可利用的飼料資源，又污染大氣環(huán)境。嚴(yán)重時(shí)甚至威脅民用航空器的正常飛行；二、作為農(nóng)區(qū)生活用燃料既浪費(fèi)可利用的營養(yǎng)資源，又污染大氣環(huán)境；三、秸稈直接還田浪費(fèi)動(dòng)物可利用的飼料資源，在干旱或寒冷地區(qū)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)有不利影響；四、草食動(dòng)物粗飼料1)直接飼喂粉碎后在冬春季節(jié)直接飼喂草食動(dòng)物。秸稈的營養(yǎng)素含量低，經(jīng)風(fēng)干后木質(zhì)化嚴(yán)重，質(zhì)地干硬，營養(yǎng)素的含量和利用率再大幅度下降。提供的營養(yǎng)素極為有限，僅起填充體積的飽感和過腹還田的作用；2)氮化處理使用無機(jī)或有機(jī)含氮化合物的氨化(包括化肥如尿素，氨水；有機(jī)肥如動(dòng)物和人糞尿)處理秸稈。提高非蛋白氮含量，不具備防止養(yǎng)分流失的功能。有毒有害物質(zhì)和細(xì)菌污染、傳染疾病的風(fēng)險(xiǎn)極高，與飼料衛(wèi)生法規(guī)相抵觸。有害物質(zhì)直接威脅乳和肉產(chǎn)品的品質(zhì)。尿素/氨水處理后的秸稈需要放氨，損失大，污染環(huán)境和空氣。適口性差，飼喂后不能立即飲水，易發(fā)生氨中毒事故；3)酸/堿化處理鹽酸或氫氧化鈉浸泡處理秸稈。不具備強(qiáng)化養(yǎng)分和防止養(yǎng)分流失的功能。適口性差，對(duì)操作人員和設(shè)備有強(qiáng)腐蝕性。秸桿飼喂前必須用水將對(duì)動(dòng)物有害的鹽酸或氫氧化鈉清除掉。鹽酸或氫氧化鈉浸泡處理法嚴(yán)重污染環(huán)境；4)微生物處理接種外源微生物進(jìn)行混合發(fā)酵。需要添加谷物或糧食加工副產(chǎn)品(占干物質(zhì)20％)，成本高。提高非蛋白氮和無氮浸出物含量。因雜菌污染腐爛風(fēng)險(xiǎn)高，制作成功率低。發(fā)酵后遇空氣在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生有害的二次發(fā)酵，成品損耗大，導(dǎo)致食入率低。動(dòng)物易發(fā)生霉菌中毒事故。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上所述的以現(xiàn)有技術(shù)未能對(duì)產(chǎn)籽玉米秸稈妥善處置，作為食草動(dòng)物粗飼料時(shí)又存在種種缺陷的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種專用于以玉米秸稈為原料制造的草食動(dòng)物用黑貯粗飼料的液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，利用預(yù)混合技術(shù)和總養(yǎng)分平衡原理，根據(jù)產(chǎn)籽后玉米秸桿的養(yǎng)分含量，以肉用和乳用反芻動(dòng)物(牛，羊)的基礎(chǔ)代謝和生產(chǎn)需要為配方補(bǔ)充營養(yǎng)素的設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過高濃度復(fù)配劑一次性添加達(dá)到強(qiáng)化補(bǔ)充11種營養(yǎng)素、促乳酸發(fā)酵、防止二次發(fā)酵、離子平衡、解毒和矯正適口性6種功能。
本發(fā)明全部使用液體和/或水溶性/水分散性營養(yǎng)素配料，以水為溶劑。利用配料自身的互補(bǔ)特性，使本液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑具抗凝固，無揮發(fā)，無刺激和無腐蝕等特性。
本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容如下一種黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，其特征在于以重量計(jì)每100克黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑中包含0.60-2.50克丙酸原料，0.50-3.00克甲酸原料，0.40-2.00克氨水原料，65.0-95.0克濃縮液體糖蜜(CMS)，不足100克時(shí)以水添加至100克，其中丙酸原料是指丙酸含量為99.5％，甲酸原料是指甲酸含量為85％，氨水指含量為33％的濃氨水，濃縮液體糖蜜每千克含硫元素≥30克和含氯元素≥35克。
已知人工養(yǎng)殖的商業(yè)用途的草食動(dòng)物畜禽必須進(jìn)食粗飼料(草，植物莖，葉等)維持生命。維持高生產(chǎn)水平所必需的營養(yǎng)素需要依靠粗飼料至少提供營養(yǎng)總量的50-60％。以傳統(tǒng)方式處理的產(chǎn)籽玉米秸桿無法達(dá)到要求的營養(yǎng)素水平。主要缺乏粗蛋白，可溶性碳水化合物，礦物質(zhì)。
而本發(fā)明通過一次性復(fù)配方式產(chǎn)生的互補(bǔ)、協(xié)同增效作用滿足設(shè)計(jì)要求。配方中各組分的功能如下
利用乳酸發(fā)酵保存秸桿養(yǎng)分，同時(shí)根據(jù)秸稈的養(yǎng)分含量選擇需要補(bǔ)充并具有協(xié)同增效作用的營養(yǎng)素/原料(有機(jī)酸，粗蛋白，可溶性碳水化合物，礦物質(zhì))。實(shí)現(xiàn)充分利用資源的同時(shí)滿足營養(yǎng)要求和降低飼料成本的目的。
甲酸/丙酸的銨鹽根據(jù)不同有機(jī)酸對(duì)各種微生物生長的影響，結(jié)合草食動(dòng)物的代謝需要和對(duì)配方腐蝕性、揮發(fā)性、刺激性的考慮，選擇具有營養(yǎng)作用的甲酸和丙酸。創(chuàng)造發(fā)酵需要的酸性環(huán)境條件和抑制有害微生物。利用甲酸促進(jìn)秸稈中天然的乳酸桿菌屬(Lactobacillus)細(xì)菌生長，抑制酵母和細(xì)菌生長的作用。利用丙酸促進(jìn)乳酸桿菌屬細(xì)菌生長，抑制霉菌生長的作用。利用氨水與甲酸/丙酸形成甲酸/丙酸的銨鹽，可提高配方的pH，降低腐蝕性、揮發(fā)性和刺激性。甲酸/丙酸銨鹽的多功能作用為能量營養(yǎng)作用，7.1MJ代謝能/kg甲酸/丙酸銨(奶牛)，8.9MJ代謝能/kg甲酸/丙酸銨(肉牛)；提供非蛋白氮，80g/kg甲酸/丙酸銨。
濃縮糖蜜為乳酸桿菌屬細(xì)菌提供生長所需要的可發(fā)酵碳水化合物(以無氮浸出物表示)、氮源和氨基酸。能量營養(yǎng)作用，6.3MJ代謝能/kg濃縮液體糖蜜(奶牛和肉牛)；提供非蛋白氮，44.8g/kg濃縮液體糖蜜；提供氨基酸130g/kg濃縮液體糖蜜。糖蜜的多功能作用為有動(dòng)物喜食的香甜味，解決強(qiáng)化陰離子時(shí)的適口性差問題。本發(fā)明使用市售濃縮糖蜜(CMS)商品，當(dāng)其中硫元素和氯元素含量不能達(dá)到每公斤含硫元素≥30克、氯元素≥35克時(shí)，可通過添加硫酸銨和氯化銨補(bǔ)足。
硫和氯為草食動(dòng)物提供生長所需要的硫和氯元素，起離子平衡作用，降低配方的陰陽離子差。使配方的冰點(diǎn)降至-18℃以下。硫的多功能作用為氰氫酸的解毒劑。
鈣和磷為草食動(dòng)物提供代謝、生長和生產(chǎn)所需要的鈣和磷元素。
黑貯的生物化學(xué)過程概述如下秸稈粉碎、排氣、壓實(shí)的同時(shí)添加黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑。密封后細(xì)胞繼續(xù)其呼吸代謝，需氧微生物生長繁殖。消耗可發(fā)酵碳水化合物和氧氣，放出二氧化碳，水和熱。在甲酸/丙酸銨的作用下pH快速降低，抑制細(xì)胞呼吸令其逐漸減弱。丙酸開始抑制霉菌的生長繁殖，甲酸開始抑制酵母和細(xì)菌的生長繁殖，氧氣數(shù)量持續(xù)下降，二氧化碳和溫度持續(xù)緩慢上升，以乳酸桿菌屬細(xì)菌為主的厭氧菌利用氮、氨基酸和礦物質(zhì)加速增殖合成自身。同時(shí)將可溶性碳水化合物轉(zhuǎn)化為乳酸，乙酸，丙酸等有機(jī)酸和醇類，霉菌，酵母和需氧菌在氧氣耗盡的情況下完全停止。當(dāng)pH值降低至4左右時(shí)整個(gè)黑貯發(fā)酵制作完成，進(jìn)入穩(wěn)定階段。
茲將本發(fā)明的有益效果分別再從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益兩個(gè)方面進(jìn)一步闡述<經(jīng)濟(jì)效益>添加量小(5-10％)，具有包括營養(yǎng)素補(bǔ)充，陰離子平衡，解毒，促乳酸發(fā)酵，防止二次發(fā)酵和矯正適口性6種功能。依靠自溫發(fā)酵制成黑貯粗飼料，成功率高?？梢栽趪?yán)寒地區(qū)使用，不受外界溫度的限制。綜合成本比干草至少低1倍以上；產(chǎn)籽玉米秸稈在未風(fēng)干前含有豐富的可消化營養(yǎng)物質(zhì)，是草食動(dòng)物喜食的粗飼料，但是風(fēng)干后品質(zhì)急劇下降。原料來源廣，成本低，適用范圍寬。既可以收獲玉米籽實(shí)后剩余的秸稈為單一原料，也可摻加其它秸桿混合制作黑貯粗飼料。對(duì)原料可溶性碳水化合物的含量要求低。秸桿的水分含量適用范圍寬達(dá)40-75％，幾乎覆蓋了各種可能的水分含量。制成的黑貯粗飼料的營養(yǎng)價(jià)值和適口性顯著高于處理前的秸稈，達(dá)到全株玉米制作的青貯產(chǎn)品相似的特點(diǎn)，黑貯產(chǎn)品可替代干草在冬春枯草季節(jié)長期使用，具有耐貯存，成品使用期長，不腐敗，可單獨(dú)飼喂。
具有預(yù)防和緩解圍產(chǎn)期離子不平衡引起的代謝病及其飼草型氰氫酸中毒的特點(diǎn)。<社會(huì)效益>相比之下，黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑用秸桿為農(nóng)區(qū)發(fā)展草食動(dòng)物養(yǎng)殖，提供充足的優(yōu)質(zhì)粗飼料。在人多地少、耕地資源貧乏的地區(qū)，依賴種植飼用全株玉米或飼草無法達(dá)到既生產(chǎn)糧食，又生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)草食動(dòng)物粗飼料的目的。黑貯粗飼料不爭耕地面積、不增加水肥等農(nóng)業(yè)投入，即可大量提供高品質(zhì)粗飼料，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的二次增值。在短期內(nèi)就有可能緩解目前因粗飼料資源限制農(nóng)區(qū)草食動(dòng)物進(jìn)一步發(fā)展的問題。也避免了依賴引進(jìn)外來草類植物提供粗飼料造成的破壞物種生態(tài)系統(tǒng)平衡的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑全部由營養(yǎng)素復(fù)合而成，及其用其制造的黑貯秸稈粗飼料無任何不良物質(zhì)。符合國家和國際飼料安全和衛(wèi)生法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)人，畜和產(chǎn)品安全。無有害物質(zhì)在排泄物中富集和向土壤中轉(zhuǎn)移的問題。也無其它處理方法對(duì)水源和空氣的污染，黑貯粗飼料過腹后以有機(jī)肥的形式還田，減少對(duì)化肥的依賴并且緩解化肥對(duì)土壤的副作用。
具體實(shí)施例方式
按表1配制出兩種黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑表B(層3)(GSM-3G)


下面再將本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)歸結(jié)如下將5類(有機(jī)酸，氨基酸，非蛋白氮、礦物質(zhì)、碳水化合物)11種營養(yǎng)素(甲酸，丙酸，銨鹽，賴氨酸，碳水化合物，鈣，磷，鉀，鈉，氯和硫)高濃度復(fù)配。采用完全無藥化的飼料和畜產(chǎn)品安全型環(huán)保設(shè)計(jì)。配方中使用的目標(biāo)成分物質(zhì)選用具有營養(yǎng)和配方雙重功能。配方的關(guān)鍵在于目標(biāo)成分的絕對(duì)含量和比例范圍。有機(jī)酸和氨基酸、非蛋白氮、礦物質(zhì)發(fā)揮各自獨(dú)立的5項(xiàng)主要功能。
高含量強(qiáng)化補(bǔ)充11種營養(yǎng)素以實(shí)例配方為例與制造黑貯前的風(fēng)干秸桿比較(干物質(zhì)基礎(chǔ))，黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑將粗蛋白含量由6.5％，提高至9.4-12.5％；氯由0％，提高至0.26-0.56％；硫由0％，提高至0.22-0.48％；促乳酸發(fā)酵甲酸/丙酸在秸稈黑貯過程中發(fā)揮促乳酸發(fā)酵作用。根據(jù)不同的發(fā)酵時(shí)間和需要，采取甲酸和丙酸的對(duì)應(yīng)配位設(shè)計(jì)。甲酸∶丙酸(純酸比)＝1∶0.98-1.40，快速降低秸稈的pH值和減緩植物細(xì)胞的呼吸作用，抑制不同類型的有害微生物，為天然乳酸菌生長創(chuàng)造條件。利用丙酸抑制產(chǎn)籽玉米秸稈中霉菌，甲酸抑制酵母和需氧細(xì)菌。然后隨黑貯進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，均被吸收和利用。直接參與體內(nèi)的三羧酸循環(huán)，合成脂肪和提供能量。
防止二次發(fā)酵丙酸和甲酸及其對(duì)應(yīng)的銨鹽能夠持續(xù)穩(wěn)定地存留于黑貯粗飼料中，防止出現(xiàn)黑貯粗飼料開啟接觸空氣和飼喂過程中需氧微生物二次生長繁殖發(fā)酵的問題。
離子平衡可預(yù)防和緩解圍產(chǎn)期因陰離子低引起的代謝病。通過提供硫和氯(30g硫和35g氯/Kg濃縮液體糖蜜)的含量，將配方的陰陽離子差降到-1350---1641meq/kg。
解毒功能青綠秸桿常含有氰氫酸，易引發(fā)飼草型中毒。硫具有一定的解毒功能。
配方利用營養(yǎng)素間的互補(bǔ)、協(xié)同累加效應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，有5個(gè)互補(bǔ)/協(xié)同或雙重作用甲酸/丙酸-銨鹽的消除腐蝕性，揮發(fā)性和刺激性功能首次將2類(甲酸，丙酸)與作為目標(biāo)物質(zhì)組合復(fù)配。在發(fā)揮各自獨(dú)立的營養(yǎng)功能基礎(chǔ)上，利用氨水對(duì)2酸特性進(jìn)行修飾形成對(duì)應(yīng)的2鹽，甲酸∶丙酸∶氨水(原料比)＝1∶0.83-1.20∶0.67-0.80，達(dá)到降低配方腐蝕性和揮發(fā)性的目的。
氨水-非蛋白氮-氨基酸氨水形成甲酸/丙酸銨鹽在黑貯中發(fā)揮作用后進(jìn)入體內(nèi)繼續(xù)作為非蛋白氮被微生物利用。氨基酸氮∶非蛋白氮＝1∶2.2-2.5，在可溶性碳水化合物充足的條件下，黑貯發(fā)酵過程中的乳酸菌和草食動(dòng)物瘤胃微生物利用其合成自身蛋白質(zhì)。
碳水化合物-甲酸/丙酸銨-陰離子鹽的適口性功能陰離子鹽適口性很差，動(dòng)物拒食。利用濃縮液體糖蜜中的醣的香甜味道，甲酸/丙酸銨的酸甜氣味，使配方具有動(dòng)物喜食的味道。
氯和硫的離子平衡/解毒功能-配方抗低溫凝固功能總酸和總礦物質(zhì)降低液體冰點(diǎn)至-18℃以下。
利用水作為溶劑，降低粘度，提高液體的穩(wěn)定性。保持流動(dòng)性。
權(quán)利要求
1.一種黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，其特征在于以重量計(jì)每100克中包含0.60-2.50克丙酸原料，0.50-3.00克甲酸原料，0.40-2.00克氨水原料，65.0-95.0克濃縮液體糖蜜，以水添加至100克，其中丙酸原料是指丙酸含量為99.5％，甲酸原料是指甲酸含量為85％，氨水指含量為33％的濃氨水，濃縮液體糖蜜每千克含硫元素≥30克和含氯元素≥35克。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，其特征在于以重量計(jì)每100克黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑中包含0.76克丙酸原料，0.80克甲酸原料，0.59克氨水原料，90克濃縮液體糖蜜，7.85克水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，其特征在于以重量計(jì)每100克黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑中包含2.29克丙酸原料，2.40克甲酸原料，1.77克氨水原料，74克濃縮液體糖蜜，19.54克水。
全文摘要
本發(fā)明公開一種黑貯液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，其特征在于以重量計(jì)每100克中包含0.60－2.50克丙酸原料，0.50－3.00克甲酸原料，0.40－2.00克氨水原料，65.0－95.0克濃縮液體糖蜜(CMS)，以水添加至100克，其中丙酸原料是指丙酸含量為99.5％，甲酸原料是指甲酸含量為85％，氨水指含量為33％的濃氨水，濃縮液體糖蜜每千克含硫元素≥30克和含氯元素≥35克。本發(fā)明作為一種專用于以玉米秸稈為原料制造的草食動(dòng)物用黑貯粗飼料的液體營養(yǎng)強(qiáng)化劑，通過高濃度復(fù)配劑一次性添加達(dá)到強(qiáng)化補(bǔ)充11種營養(yǎng)素、促乳酸發(fā)酵、防止二次發(fā)酵、離子平衡、解毒和矯正適口性6種功能。
文檔編號(hào)A23K1/14GK1620889SQ200310116829
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者張若寒 申請(qǐng)人:巴斯夫(中國)有限公司